鑄坯長度精確測量裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種鑄坯長度精確測量裝置，包括輥道、計數(shù)器、處理器、入口傳感器和出口傳感器。其中，入口傳感器和出口傳感器分別設(shè)置于輥道的兩端，其之間的距離為D，鑄坯長度為L，兩者之差為間距差Dt。通過測量間距差Dt，再根據(jù)距離D換算出鑄坯長度。Dt的誤差遠(yuǎn)小于測量鑄坯長度L的誤差，通過間距差Dt換算得到鑄坯長度L精度高于直接測量鑄坯長度L。鑄坯長度精確測量方法包括以下步驟：在輥道兩端設(shè)置入口傳感器和出口傳感器，并且預(yù)先測量其之間的距離D；當(dāng)鑄坯經(jīng)過入口傳感器和出口傳感器時，產(chǎn)生觸發(fā)信號，計數(shù)器根據(jù)觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并且將計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至處理器；處理器根據(jù)距離D和計數(shù)結(jié)果Dt算得鑄坯的長度L。
【專利說明】鑄坯長度精確測量裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域的自動化儀表技術(shù)，更具體地說，涉及一種鑄坯長度精確測
量裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄坯長度是鑄坯質(zhì)量的重要質(zhì)量指標(biāo)。對于寬厚板等尺寸敏感的鋼鐵產(chǎn)品，該參數(shù)尤其重要。如果長度誤差過大，將造成終產(chǎn)品寬厚板的尺度不達(dá)標(biāo)。
[0003]傳統(tǒng)的鑄坯長度測量方法，采用測量輥對鑄坯計長。當(dāng)鑄坯經(jīng)過測量輥時，帶動測量輥轉(zhuǎn)動，根據(jù)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和測量輥的周長，可以計算出鑄坯的長度。雖然簡單可靠，但是整個檢測過程中鑄坯通常橫跨2組輥道，輥道之間速度差造成鑄坯打滑；鑄坯運(yùn)動有跳動，此時測量輥不能被正常拖動；測長輥的熱脹冷縮、磨損與變形，造成單位圈數(shù)對應(yīng)長度的變化，因此長度測量存在誤差。
[0004]圖像處理方法是另外一種鑄坯長度測量方法。用相機(jī)不斷拍攝鑄坯，同時計算鑄坯邊緣所在的位置。由于整塊鑄坯比較長，相機(jī)分辨率有限，需要2個相機(jī)分別在鑄坯的頭尾進(jìn)行檢測，而且2個圖像必須互相鎖定。相機(jī)的分辨率，相機(jī)視場的漂移都會影響測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在提供一種鑄坯長度精確測量裝置及其方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的各種不足。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供一種鑄坯長度精確測量裝置，包括輥道、計數(shù)器、處理器、入口傳感器和出口傳感器。其中，入口傳感器和出口傳感器分別設(shè)置于輥道的兩端，其之間的距離為D，計數(shù)器根據(jù)鑄坯經(jīng)過入口傳感器和出口傳感器產(chǎn)生的觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并將計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至處理器，處理器利用距離D和計數(shù)結(jié)果Dt算得鑄坯的長度L。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，入口傳感器和出口傳感器之間設(shè)置擴(kuò)展傳感器，擴(kuò)展傳感器與出口傳感器之間的距離Dl大于鑄坯的長度L。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，入口傳感器和出口傳感器之間設(shè)置擴(kuò)展傳感器，擴(kuò)展傳感器與出口傳感器之間的距離DN小于鑄坯的長度L。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，入口傳感器和出口傳感器均為光電管，觸發(fā)信號為鑄還經(jīng)過時產(chǎn)生的遮光跳變和鑄坯離開時產(chǎn)生的通光跳變。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，鑄還頭部到達(dá)入口光電管時，入口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時計數(shù)器進(jìn)入校驗(yàn)計數(shù)。鑄坯尾部離開入口光電管時，入口光電管從遮光狀態(tài)跳變到通光狀態(tài)。計數(shù)器將校驗(yàn)計數(shù)的結(jié)果發(fā)送至處理器，處理器根據(jù)校驗(yàn)計數(shù)的結(jié)果計算鑄坯的長度LI，然后計數(shù)器清零。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，計數(shù)器清零后立即重新開始計數(shù)。鑄坯頭部到達(dá)出口光電管時，出口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時計數(shù)器停止計數(shù)，并且將重新計數(shù)的結(jié)果Dt發(fā)送至處理器。處理器根據(jù)距離Dl減去計數(shù)結(jié)果Dt，算得鑄坯的長度L。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，處理器比較D-Dt的值、Dl-Dt的值以及LI的值，得到鑄坯長度L的修正值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，鑄坯頭部到達(dá)擴(kuò)展入口光電管N時，擴(kuò)展入口光電管N從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時計數(shù)器進(jìn)入校驗(yàn)計數(shù)。鑄坯頭部到達(dá)出口光電管時，出口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時計數(shù)器清零并重新開始計數(shù)。鑄坯尾部離開擴(kuò)展入口光電管N時，擴(kuò)展入口光電管N從遮光狀態(tài)跳變到通光狀態(tài)，此時計數(shù)器停止計數(shù)，并且將重新計數(shù)的結(jié)果DNt發(fā)送至處理器。處理器根據(jù)距離DN加上重新計數(shù)的結(jié)果DNt，算得鑄還的長度L。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，入口傳感器和出口傳感器間距固定，當(dāng)鑄坯頭部，或者鑄坯尾部經(jīng)過入口傳感器與出口傳感器之間時，馬達(dá)編碼器脈沖數(shù)D應(yīng)當(dāng)為常數(shù)，如果有偏差則報警?；蛘呖梢孕拚總€脈沖對應(yīng)的鑄坯長度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種鑄坯長度精確測量方法，包括以下步驟:在輥道兩端設(shè)置入口傳感器和出口傳感器，并且預(yù)先測量其之間的距離D。當(dāng)鑄坯經(jīng)過入口傳感器和出口傳感器時，產(chǎn)生觸發(fā)信號，計數(shù)器以鑄坯長度L及距離D之間的間距差Dt為測量對象，根據(jù)觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并且將間距差計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至處理器。設(shè)定間距差Dt遠(yuǎn)小于鑄坯長度L，處理器根據(jù)距離D和計數(shù)結(jié)果Dt算得鑄坯的長度L。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，若D>L，鑄坯尾部離開入口傳感器時，計數(shù)器開始計數(shù)，鑄坯頭部到達(dá)出口傳感器時，計數(shù)器停止計數(shù)，得到計數(shù)結(jié)果Dt，處理器將距離D減去計數(shù)結(jié)果Dt，得到鑄坯的長度L。若D〈L，鑄坯頭部到達(dá)出口傳感器時，計數(shù)器開始計數(shù)，鑄坯尾部離開入口傳感器時，計數(shù)器停止計數(shù)，得到計數(shù)結(jié)果Dt，處理器將距離D加上計數(shù)結(jié)果Dt，得到鑄還的長度L。
[0017]采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，本專利申請利用鑄坯輸送輥道入口及出口光電管的位置固定，且接近鑄坯長度的特點(diǎn)，以鑄坯長度與光電管間距之差，作為測量對象，進(jìn)行脈沖計數(shù)測長。由于鑄坯長度與入口及出口光電管間距的差很小，而且鑄坯越長，鑄坯的長度與光電管間距差就越小，測量就更準(zhǔn)確。并且可利用入口及出口光電管的間距固定的特點(diǎn)，進(jìn)行脈沖數(shù)量校準(zhǔn)，進(jìn)一步提高測量精度。其測量精度完全可以滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在本發(fā)明中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0019]圖1是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的基本時序圖；
[0021]圖3是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的電氣結(jié)構(gòu)原理圖；
[0022]圖4是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的工作流程圖；
[0023]圖5是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明鑄坯長度精確測量裝置的基本時序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。[0026]鑄坯長度的測量對連鑄的精益生產(chǎn)是非常重要的，傳統(tǒng)的測長方法采用測長輥，鑄坯運(yùn)動過程時拖動測長輥進(jìn)行滾動脈沖計數(shù)，如果鑄坯跳動，鑄坯與測長輥接觸不良，無法正常拖動測長輥，測量結(jié)果就會不正確。而且鑄坯越長，鑄坯跳動的概率就越大，誤差就越大。
[0027]在鑄坯的生產(chǎn)過程中，從切割開始，通常需要經(jīng)過去毛刺，噴印，鑄坯檢查，橫移臺車輸送，下線等多個工序，每個工序通常有I組輥道，每組輥道的輸送輥之間采用剛性聯(lián)動，速度相同。不同輥道之間，不是剛性聯(lián)動，由于設(shè)備特性的差異，容易產(chǎn)生少量的速度差。
[0028]參照圖1，本發(fā)明的鑄坯長度精確測量裝置10主要包括輥道11、計數(shù)器12、處理器
13、入口傳感器(光電管)14和出口傳感器(光電管)15。計數(shù)器12包括馬達(dá)編碼器和專門的測長計數(shù)器。在每組輥道11的入口和出口至少有I對，甚至2對光電管，分別是入口光電管14和出口光電管15，用于檢測鑄坯16是否就位。這些光電管固定安裝在輥道11旁邊的地面上，相互的間距固定。每組輸送輥道11的光電管間距D通常比鑄坯16的最大長度L略長一些。其間距差Dt比鑄坯長度L短很多，測量間距差Dt的方法，比直接測量鑄坯長度L的絕對精度要高很多。
[0029]如圖1所示，對于光電管間距D和鑄坯16的長度L，一般而言有兩種情況，即D>L或D〈L。本發(fā)明預(yù)先設(shè)定D>L，而若D〈L時，在后面的“光電管間距小于鑄坯長度”部分有詳細(xì)的描述，這里先就D>L的一般情況進(jìn)行說明。
[0030]1.鑄坯16在輥?zhàn)拥膸酉逻M(jìn)入輥道11。先經(jīng)過入口光電管14，再到達(dá)出口光電管15。在輥道11中間，鑄坯16可以變速，也可以停止，以完成噴印、去毛刺或者等待運(yùn)輸?shù)裙に嚥僮鳌?br> [0031]2.輥道11的入口光電管14和出口光電管15檢測鑄坯16頭尾的具體位置。當(dāng)鑄坯16經(jīng)過光電管位置時，會產(chǎn)生遮光信號，當(dāng)鑄坯16完全通過后，會產(chǎn)生通光信號。也就是鑄坯16頭部到達(dá)時，會產(chǎn)生從通光到遮光的跳變，當(dāng)鑄坯16尾部到達(dá)時，會產(chǎn)生從遮光到通光的跳變。
[0032]3.在輥道11的計數(shù)器12上有脈沖編碼器。編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)與馬達(dá)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)/角度，也就是鑄坯16的運(yùn)動距離成正比，脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)速無關(guān)。如果鑄坯16有跳動，脈沖數(shù)就會缺失，造成測量誤差，如果輥?zhàn)佑袩崦浝淇s，磨損等尺寸變化，也會造成測量偏差。
[0033]4.測長計數(shù)器對脈沖進(jìn)行計數(shù)。根據(jù)脈沖數(shù)，就可以換算出鑄坯運(yùn)行的距離。
[0034]測量系統(tǒng)的基本工作時序如圖2所示，
[0035]1.當(dāng)鑄坯16頭部到達(dá)入口光電管14時，入口光電管14從通光狀態(tài)，跳變到遮光狀態(tài)，此時刻為t0，出口光電管15為通光狀態(tài)。
[0036]2.隨后，入口光電管14 一直處于遮光狀態(tài)。
[0037]3.當(dāng)鑄坯16尾部到達(dá)入口光電管14時，入口光電管14從遮光狀態(tài)，跳變到通光狀態(tài)，此時刻為tl，出口光電管15依然為通光狀態(tài)。
[0038]4.隨后,入口光電管14 一直處于通光狀態(tài)。
[0039]5.當(dāng)鑄坯16頭部到達(dá)出口光電管15時，出口光電管15從通光狀態(tài)，跳變到遮光狀態(tài),此時刻為t2,入口光電管14為通光狀態(tài)。
[0040]測長某本原理[0041]如圖1，圖3所示，由于鑄坯16的最大長度L通常略小于入口與出口光電管間距D，兩者之差為間距差Dt，所以間距差Dt遠(yuǎn)小于鑄坯16的長度L。
[0042]由于同樣技術(shù)條件下，測量結(jié)果的相對誤差率e，也就是單位長度的誤差相同，測量的長度越長，則絕對誤差也就越大。
[0043]如果用傳統(tǒng)的馬達(dá)脈沖計數(shù)法，測量整個鑄坯長度L，那么其絕對誤差Et為:
[0044]EL=L*e.....................................(I)
[0045]如果用本發(fā)明的裝置，測量整個鑄坯16長度L與光電管間距D之間的間距差Dt，那么鑄坯16長度的換算結(jié)果為:
[0046]L=D-Dt..........................................(2)
[0047]由于光電管的間距D為固定值，不存在測量誤差，所以本發(fā)明的絕對誤差來自于間距差Dt的測量誤差，為:
[0048]EDt=Dt*e..................................(3)
[0049]對比公式(I)和公式(2)，由于L遠(yuǎn)大于Dt，所以本發(fā)明的測量方法的誤差Eln遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)測量方法的誤差Ep
[0050]另外，測量間距差Dt時,整個鑄還16位于入口光電管14和出口光電管15之間，處在同一個輥道11上，在測量過程中沒有2組輥道11的速度差，不會造成鑄坯16前后方向的打滑。而測量鑄坯16整個長度，需要鑄坯16同時橫跨2組輥道，2組輥道的速度差容易造成鑄坯打滑，影響測量精度。
[0051]計數(shù)器的基本工作過程
[0052]測長計數(shù)器結(jié)構(gòu)如圖3所示，含有入口光電管14信號和出口光電管15信號2個I/o輸入接口，I個編碼器脈沖輸入接口，以及測量結(jié)果的輸出接口。脈沖計數(shù)器對編碼器脈沖進(jìn)行計數(shù)。處理器13 (MCU單片機(jī)控制器)對計數(shù)結(jié)果進(jìn)行記錄與處理。
[0053]計數(shù)器的工作時序如圖2所示，計數(shù)器的工作流程圖如4所示。
[0054]1.入口光電管14信號輸入接口不斷檢測入口光電管14狀態(tài)；
[0055]2.當(dāng)入口光電管14狀態(tài)從通光到遮光跳變，計數(shù)器12就對馬達(dá)編碼器脈沖從O開始，進(jìn)行計數(shù)；
[0056]3.同時，入口光電管14信號輸入接口不斷檢測入口光電管14狀態(tài)；
[0057]4.當(dāng)入口光電管14狀態(tài)從遮光到遮、通光跳變，處理器13 (Μ⑶單片機(jī)控制器)就記錄下馬達(dá)編碼器脈沖，作為鑄坯16全長脈沖數(shù)隊；
[0058]5.然后將計數(shù)器12清零，重新開始計數(shù)；
[0059]6.在計數(shù)的同時，對出口光電管15的狀態(tài)進(jìn)行檢測；
[0060]7.當(dāng)出口光電管15狀態(tài)，從通光到遮光跳變，計數(shù)器12就停止脈沖計數(shù)。
[0061]8.此時的編碼器脈沖數(shù)Nln，乘以每個脈沖對應(yīng)的距離，也就是轉(zhuǎn)換系數(shù)C，就可以得到間距差Dt。
[0062]Dt=NDt*C................................(4)
[0063]9.根據(jù)公式(2)，利用間距差Dt，就可以得到鑄坯16的長度L。
[0064]10.通過輸出接口，可以把鑄坯16的長度信息送到相應(yīng)的管理計算機(jī)中。
_5]馬達(dá)編碼器脈沖的自動校準(zhǔn)
[0066]由于熱脹冷縮，磨損等原因，輥?zhàn)拥某叽绨l(fā)生一定的變化。造成每個脈沖對應(yīng)的鑄坯移動距離C發(fā)生變化。利用入口光電管和出口光電管間距相等的特點(diǎn)，可以進(jìn)行在線校準(zhǔn)，偏差報警，以及測量正確性識別，從而提高測量精度。
[0067]入口光電管及出口光電管的間距為:
[0068]D=Nd*C................................(5)
[0069]其中:Nd為鑄坯從入口光電管運(yùn)動到出口光電管的脈沖數(shù)，也就是每個脈沖的對應(yīng)距離，轉(zhuǎn)換系數(shù)為:
[0070]C=D/ND.......................................(6)
[0071]具體的過程為:
[0072]1.上述的計數(shù)器基本工作過程中，得到的脈沖數(shù)Nllt與隊，
[0073]2.從鑄坯頭部到達(dá)入口光電管的t0時刻，到鑄坯頭部達(dá)到出口光電管的t2時刻，整個運(yùn)動過程中，馬達(dá)脈沖編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)為Nd=Nih+隊。
[0074]3.將已知的光電管間距D和脈沖數(shù)Nd代入公式(6)即可，得到每個脈沖對應(yīng)的鑄還距離，也就是轉(zhuǎn)換系數(shù)C。
[0075]4.為了提高轉(zhuǎn)換系數(shù)C的精度，可以采用平均等統(tǒng)計方法進(jìn)行處理。
[0076]5.如果得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)C與正常數(shù)值偏差過大，說明測量不準(zhǔn)確，或者系統(tǒng)發(fā)生故障，應(yīng)當(dāng)給出報警信號。
[0077]多組光電管提高測暈精度
[0078]由于部分鑄坯16的實(shí)際長度比最大長度短一些，如果只采用入口光電管14和出口光電管15—組信號的基準(zhǔn)間距D進(jìn)行測量，得到的間距差Dt雖然依然小于鑄坯16長度L，但絕對值會偏大,測量誤差也會偏大。
[0079]然而，增加I對或者幾對位置擴(kuò)展傳感器(擴(kuò)展光電管)可以提高測量精度。如圖5，圖6所示，在這些擴(kuò)展光電管中，至少一組擴(kuò)展光電管的間距Dx，更接近鑄坯長度L，再按照本發(fā)明之前的方法，從而提高測量精度。間距Dx為原入口光電管14和出口光電管15間距D，或者新增擴(kuò)展光電管間距Dl~DN。如圖5所示，增加的擴(kuò)展光電管I與出口光電管15之間的間距D1，比原先的入口光電管14及出口光電管的間距D，更接近鑄坯長度L，間距差Dlt的數(shù)值更小，誤差也就更小。
[0080]進(jìn)一步地，針對特定長度的鑄坯，可以在該長度對應(yīng)的位置安裝光電管，使測量該長度鑄坯時的間距差幾乎為0，這樣誤差最小，從而達(dá)到最佳的測量精度。
[0081]光電管間距小于鑄坯長度
[0082]光電管間距Dx可以小于鑄坯長度L。當(dāng)間距Dx大于鑄坯長度L時，工作原理如前所述，當(dāng)間距Dx小于鑄坯長度L時，本專利申請的基本測量原理不變，而時序和計數(shù)方法發(fā)生一些變化，如圖5所示。
[0083]1.因?yàn)楣怆姽荛g距DN小于鑄坯長度L，所以鑄坯在運(yùn)動時，首先鑄坯頭部到達(dá)出口光電管，時刻為t2，出口光電管的狀態(tài)從通光變?yōu)檎诠?。此時計數(shù)器檢測到出口光電管從通光到遮光的跳變，開始對馬達(dá)編碼器的脈沖從O開始進(jìn)行計數(shù)。
[0084]2.在鑄坯運(yùn)行一段距離后，鑄坯尾部到達(dá)擴(kuò)展光電管N，時刻為tl2，擴(kuò)展光電管N的狀態(tài)從遮光變?yōu)橥ü狻４藭r計數(shù)器檢測到擴(kuò)展光電管N從遮光到通光的跳變，就停止對馬達(dá)編碼器的脈沖進(jìn)行計數(shù)。[0085]3.此時計數(shù)器的計數(shù)結(jié)果Ndn，乘以每個脈沖對應(yīng)的鑄坯運(yùn)動距離，也就是轉(zhuǎn)換系數(shù)C，就得到光電管間距DN與鑄坯長度L的間距差DNt。
[0086]DNt=NDN*C...................................(7)
[0087]4.鑄坯長度L，根據(jù)光電管間距DN與間距差DNt得到:
[0088]L=DN+DNt...................................(8)
[0089]也就是根據(jù)鑄坯頭部先到達(dá)出口光電管，還是鑄坯尾部先到達(dá)入口光電管(擴(kuò)展光電管)，來判斷光電管間距Dx是否大于鑄坯長度L，然后選擇相應(yīng)的測量方法。
[0090]本發(fā)明也公開了相對應(yīng)于本發(fā)明的裝置而采用的專門的方法，即一種鑄坯長度精確測量方法，主要包括以下步驟:
[0091]1.在輥道兩端設(shè)置入口傳感器和出口傳感器，并且預(yù)先測量其之間的距離D ；
[0092]2.當(dāng)鑄坯經(jīng)過入口傳感器和出口傳感器時，產(chǎn)生觸發(fā)信號，計數(shù)器根據(jù)觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并且將計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至處理器；
[0093]3.處理器根據(jù)距離D和計數(shù)結(jié)果Dt算得鑄坯的長度L。
[0094]針對上述D>L和D〈L的兩種情況，可以將上面的測量方法進(jìn)行如下的概括:
[0095]若D>L，則鑄坯尾部離開入口傳感器時，計數(shù)器開始計數(shù)，鑄坯頭部到達(dá)出口傳感器時，計數(shù)器停止計數(shù)，得到計數(shù)結(jié)果Dt，處理器將距離D減去計數(shù)結(jié)果Dt，得到鑄坯的長度L。
[0096]若D〈L，鑄坯頭部到達(dá)出口傳感器時，計數(shù)器開始計數(shù)，鑄坯尾部離開入口傳感器時，計數(shù)器停止計數(shù)，得到計數(shù)結(jié)果Dt，處理器將距離D加上計數(shù)結(jié)果Dt，得到鑄坯的長度L0
[0097]本發(fā)明提出一種精確測量鑄坯長度的方法和裝置，很好地減少了在連鑄長度測量中誤差。它結(jié)合測長輥道與光電管的組合邏輯，又針對連鑄坯測量對象的特點(diǎn)，方法和裝置針對性地提高了測量的精度。即間接測量，通過光電管組合邏輯不直接測量鑄坯長度，而是通過測量現(xiàn)對很短的鑄坯輥道總長度中沒有被光遮住的短的一段，鑄坯不到總長度的那一段。這樣測量中就是有誤差，原來是測量10米左右，而現(xiàn)在只要測量2米以內(nèi)，在實(shí)測中引入的誤差就會小很多，就是在相同的誤差情況下，運(yùn)用本專利申請?zhí)岢鲆环N方法測量提高了 5倍以上，到達(dá)了精確測量鑄坯長度的目的。同時鑄坯打滑與彈跳引起的測量跑偏現(xiàn)象也會現(xiàn)對發(fā)生減少，在連鑄精整生產(chǎn)的輥道運(yùn)輸中即提高精度也提升了測量的穩(wěn)定性。
[0098]在連鑄坯傳輸?shù)较鹿ば蜻^程中，能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)長度不合格的鑄坯并及時處理，加快測量熱鑄坯長度環(huán)節(jié)的時間，提高連鑄的熱裝熱送比，減少長度不合造成終產(chǎn)品缺陷，減少報廢量，提高效益，降低二次切割的能源消耗，降低碳排放。
[0099]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的說明書僅是本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一種或幾種實(shí)施方式，而并非用對本發(fā)明的限定。任何對于以上所述實(shí)施例的均等變化、變型以及等同替代等技術(shù)方案，只要符合本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄坯長度精確測量裝置，包括輥道、計數(shù)器、處理器、入口傳感器和出口傳感器，其特征在于: 所述入口傳感器和出口傳感器分別設(shè)置于所述輥道的兩端，其之間的距離為D ； 所述計數(shù)器以鑄坯長度L及距離D之間的間距差Dt為測量對象； 所述計數(shù)器根據(jù)所述鑄坯經(jīng)過所述入口傳感器和所述出口傳感器產(chǎn)生的觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并將計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至所述處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述入口傳感器和所述出口傳感器之間設(shè)置擴(kuò)展傳感器，所述擴(kuò)展傳感器與所述出口傳感器之間的距離Dl大于所述鑄坯的長度L。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述入口傳感器和所述出口傳感器之間設(shè)置擴(kuò)展傳感器，所述擴(kuò)展傳感器與所述出口傳感器之間的距離DN小于所述鑄坯的長度L。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述入口傳感器和所述出口傳感器均為光電管，所述觸發(fā)信號為所述鑄坯經(jīng)過時產(chǎn)生的遮光跳變和所述鑄 坯離開時產(chǎn)生的通光跳變。
5.如權(quán)利要求4所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述鑄坯頭部到達(dá)所述入口光電管時，所述入口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時所述計數(shù)器進(jìn)入校驗(yàn)計數(shù)； 所述鑄坯尾部離開所述入口光電管時，所述入口光電管從遮光狀態(tài)跳變到通光狀態(tài)；所述計數(shù)器將所述校驗(yàn)計數(shù)的結(jié)果發(fā)送至所述處理器，所述處理器根據(jù)所述校驗(yàn)計數(shù)的結(jié)果計算所述鑄坯的長度LI。 然后所述計數(shù)器清零。
6.如權(quán)利要求5所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述計數(shù)器清零后立即重新開始計數(shù)； 所述鑄坯頭部到達(dá)所述出口光電管時，所述出口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時所述計數(shù)器停止計數(shù)，并且將所述重新計數(shù)的結(jié)果Dt發(fā)送至所述處理器； 所述處理器根據(jù)所述距離D減去所述計數(shù)結(jié)果Dt，算得所述鑄坯的長度L。
7.如權(quán)利要求6所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述處理器比較D-Dt的值、Dl-Dt的值以及LI的值，得到鑄坯長度L的修正值。
8.如權(quán)利要求4所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述鑄坯頭部到達(dá)擴(kuò)展入口光電管N時，擴(kuò)展入口光電管N從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時所述計數(shù)器進(jìn)入校驗(yàn)計數(shù)； 所述鑄坯頭部到達(dá)所述出口光電管時，所述出口光電管從通光狀態(tài)跳變到遮光狀態(tài)，此時所述計數(shù)器清零并重新開始計數(shù)； 所述鑄坯尾部離開擴(kuò)展入口光電管N時，擴(kuò)展入口光電管N從遮光狀態(tài)跳變到通光狀態(tài)，此時所述計數(shù)器停止計數(shù)，并且將所述重新計數(shù)的結(jié)果DNt發(fā)送至所述處理器； 所述處理器根據(jù)所述距離DN加上所述重新計數(shù)的結(jié)果DNt，算得所述鑄坯的長度L。
9.如權(quán)利要求1所述的鑄坯長度精確測量裝置，其特征在于: 所述入口傳感器和所述出口傳感器間距相等，當(dāng)所述鑄坯頭部，或者所述鑄坯尾部經(jīng)過所述入口傳感器與所述出口傳感器之間時，馬達(dá)編碼器脈沖數(shù)D應(yīng)當(dāng)為常數(shù)，如果有偏差則報警。
10.一種鑄坯長度精確測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 在輥道兩端設(shè)置入口傳感器和出口傳感器，并且預(yù)先測量其之間的距離D ; 當(dāng)鑄坯經(jīng)過所述入口傳感器和所述出口傳感器時，產(chǎn)生觸發(fā)信號，計數(shù)器以鑄坯長度L及距離D之間的間距差Dt為測量對象，根據(jù)所述觸發(fā)信號進(jìn)行計數(shù)，并且將間距差計數(shù)結(jié)果Dt發(fā)送至處理器； 設(shè)定間距差Dt遠(yuǎn)小于鑄還長度L ； 所述處理器根據(jù)所述距離D和所述計數(shù)結(jié)果Dt算得所述鑄坯的長度L。
11.如權(quán)利要求10所述的鑄坯長度精確測量方法，其特征在于: 若D>L，所述鑄坯尾部離開所述入口傳感器時，所述計數(shù)器開始計數(shù)，所述鑄坯頭部到達(dá)所述出口傳感器時，所述計數(shù)器停止計數(shù)，得到所述計數(shù)結(jié)果Dt，所述處理器將所述距離D減去所述計數(shù)結(jié)果Dt，得到所述鑄坯的長度L ； 若D〈L，所述鑄坯頭部到達(dá)所述出口傳感器時，所述計數(shù)器開始計數(shù)，所述鑄坯尾部離開所述入口傳感器時，所述計數(shù)器停止計數(shù)，得到所述計數(shù)結(jié)果Dt，所述處理器將所述距離D加上所述計數(shù)結(jié)果Dt，得到所述鑄坯的長度L。
【文檔編號】G01B21/06GK103913140SQ201310005630
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】方志宏, 夏勇, 傅正權(quán) 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司